Mehanički rad

Rad je mera pretvaranja energije iz jednog oblika u drugi, pod dejstvom sile.

Energija u tranziciji


Video čas


Pretvaranje energije iz jednog oblika u drugi, delovanjem sile, nazivamo rad. Oznaka za rad je A, a merna jedinica je takođe J (Džul), kao i za energiju. U novijoj literaturi se sve češće za izvršeni rad koristi oznaka W.

Ako je neki pretvarač energije (mašina, čovek ili sl.) pomerio telo duž puta s, delujući na njega nekom silom F, a telo je tim delovanjem steklo mehaničku energiju, kažemo da je izvršen mehanički rad. Telo će zbog dejstva sile promeniti brzinu, čime se menja njegova kinetička energija i/ili će promeniti visinu na kojoj se nalazi, čime se menja njegova potencijalna energija. Zbir kinetičke i potencijalne energije tela je njegova mehanička energija.

Ukoliko se telo pomera po inerciji, bez delovanja sile (kretanje vasionskog broda van gravitacionih polja), mehanički rad je jednak nuli, jer se ne menjaju ni kinetička ni potencijalna energija tela.

Međutim, ako sila F ne deluje duž pravca u kojem se telo kreće, rad vrši samo ona komponenta sile koja deluje u pravcu kretanja tela. Otuda je mehanički rad brojno jednak skalarnom proizvodu vektora sile $\vec{F}$ i pređenog puta $\vec{s}$.

$$A=\vec{F} \cdot \vec{s}$$

Odnosno

$$A=F\cdot s\cos \theta$$

Jer skalarni proizvod dva vektora zavisi od njihovog međusobnog ugla na isti način kako izvršeni rad zavisi od ugla između primenjene sile i pređenog puta.

Sila koja deluje pod uglom od 900 na put ne vrše rad, jer je cos( 900 )= 0. To znači da centripetalna sila, pri kružnom kretanju, ne vrši rad.